JP2008264453A - 水圧刺激機能付ウォーターベッドの水流制御装置とそれにより発生する船酔い現象防止のための構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 マッサージ機能付ウォーターベッドにおいて、少ない動力で機器等の消耗も少なく、素早い水流制御が可能なノズルと、その使用によって起こる船酔い現象と波音を軽減する構造を提供する。
【解決手段】 閉じた円筒内に同径の円柱を入れ、貫通する穴を側面に開けた形の部材と、内部の水車が回転する方向に液体流入口と液体流出口がついたケーシングに入った水車を用意する。分岐させた液体の勢いで水車を回し、それと軸で連結した円柱を回すことで液体の流通を制御する。また、それによって起こる波を頭部付近に作った空気の層によって吸収し、頭部のゆれを少なくして船酔い現象を軽減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水圧によるマッサージ機能を持ったウォーターベッドの使用感向上に関する。

水圧によるマッサージ機能を付加したウォーターベッドは、ベッド底面から吹き上げるジェット水流を、ベッド床面の水密シートを介して人体に当てることで癒し効果をもたらす。このとき、従来のノズルを使用すると、一定の水圧となるため刺激に変化が生じない。タタキ効果を得るために水流を制御しようとすると、ジェット用ポンプとノズルの間に弁を取り付けて弁の開閉を制御するか、ポンプの運転を止めるなどする必要があるが、この場合動力が余計にかかる上、始動や停止にやや時間がかかる。さらに、ポンプの運転・停止を細かく繰り返していると、ポンプの消耗も早くなる。

また、水で満たした水槽の上に横たわると、ジェット水流によって起きた波によって船酔い現象を起こすことがあり、激しい場合は使用者にとって不快になる。さらに、ベッド内部の水と水密シートの間に空気が入ると、水と水密シートが当たり、波音がして不快になる。

そこで本発明は、少ない動力で機器等の消耗も少なく、素早い水流制御が可能なノズルと、その使用によって起こる船酔い現象と波音を軽減する構造を提供するものである。

ポンプの消耗が早くなる原因は、ポンプの運転・停止制御によって水流を制御しようとすることにある。ポンプの運転開始時には大きな圧力がかかり、その回数を増やすほど、ポンプの消耗も激しくなる。また、運転開始時には動力も多く必要とするため、その回数を増やすほど消費動力量も大きくなる。これらの理由により、ポンプは停止しつづける必要がない限り、なるべく運転しつづける方が良い。

ポンプとノズルの間に取り付けた弁により水流を制御しようとすると、弁の分余計に動力が必要となる。また、ポンプや弁による水流制御を行うと、ノズルとの距離が長いほど水流の放出・停止との時間差が生じやすくなる。

段落番号０００５乃至段落番号０００６の理由により、水流制御の機能をノズル自体に組み込むのが最も効率がよい。また、動力を電気などの外的なものによるよりも、水流自体を利用したものにする方が環境保護の観点から好ましい。

そこで、段落番号０００７の仕組を実施するために、閉じた円筒内に同径の円柱を入れ、貫通する穴を側面に開けた形の部材と、内部の水車が回転する方向に液体流入口と液体流出口がついたケーシングに入った水車を用意する。円柱と水車は、円筒に開いた穴の方向とケーシングの液体流入口円筒の底面とケーシングの底面を貫通する軸で固定し、水車を回すと円筒内の円柱が回転する。

ポンプから吐出された液体が通る配管を２方向に分岐させ、一方の配管を段落番号０００８の円柱に開けられた穴の一方に接続し、これをノズルの液体流入口とする。配管の他方は、水車のケーシングについた液体流入口に接続し、これをノズル稼動部の動力とする。円柱に開けられた穴のうち配管を接続していない方には、吐出用のノズル口を取り付ける。

ポンプから液体が吐出されると、動力側の液体の水圧によって水車が回転し、それに接続された円柱も回転する。円柱に開けられた穴と円筒に開けられた穴の位置が一致したときだけノズル側の液体が通過し、それ以外のときは液体は流通しない。これにより、液体の流通を制御する。円柱と円筒の径や水車の羽根の大きさや数を調節することで、素早い動きも可能である。

水車を回した後の液体はエネルギーを消費しているため勢いを失っている。この液体をノズルと同じ方向へ流しても構造的な問題はないが、やや残った圧力のため、タタキ効果を感じにくい場合も想定される。その場合、ノズルと異なる方向に流せばよい。

ノズルの水流によって起こされる波が頭部に伝わると、船酔い現象を起こす。程度は個人差があるが、吐き気をもよおす程の人もおり、快適な利用のためには船酔い現象の防止が必要である。液体は非圧縮性であり、ノズルから液体が噴出されてウォーターベッド内部の液体の体積が増加したり、人体などによって圧迫された分が他の箇所に移動して可撓性と伸縮性を持った水密シートごと隆起したりして波が起きる原因となる。

そこで、船酔い現象を回避するには、頭部付近に波が伝わらないようにすること、すなわち、頭部付近に非圧縮性の液体ではなく圧縮性のものをあてがい、液体の隆起を吸収することである。ウォーターベッドを設置する際に最適な圧縮性の物質は、空気である。

頭部付近に空気が溜まるような、水密シートの隆起を形成しておく。これは、枕状に半円柱形に形成してもよいし、足部から肩部付近まで水平にした水密シートを頭部方向に向けて上昇するよう、斜めに張ってもよい。水密シートの水平部分の高さまで内部に液体を注入したとき、水密シートの隆起部分のうち耳が当たる部分付近にできた空気の層の高さが水流を起こしたときにできる波の高さ以上になっており、波が水密シートに当たらないようにする。

水流を起こした際、非圧縮性の液体は、頭部付近でも波を起こす。起きた波の分空気が圧迫されるが、空気は圧縮性であるため、他で隆起することなく波を吸収する。波が水密シートに当たらない高さであれば、頭部のゆれを抑えることができ、船酔い現象を軽減もしくは防止できる。

従来のウォーターベッドでは、液体を注入した後に空気抜きを行っていた。これは、波が起こったときに水密シートと当たって波音がして耳障りなためである。本発明では、耳が当たる付近の空気の層を、波が水密シートとぶつからない高さにすることで波音の発生を防いでいる。これにより、従来設置の際必要であった空気抜きの手順を省くことができ、省力化・時間の短縮を図ることができると同時に、高度な技術を要することなく設置が簡易になる。

本発明の船酔い防止構造を採用すれば、揺れ防止用部材を設置するよりも、製造面では工程とコストの節約になり、環境面では余分な部材を使わなくて済むというメリットがある。

本発明の船酔い防止構造を実施するに当たっては、空気層を作るために液体層との間に水密シートで閉じた袋状のものを形成したり仕切り部材を設けたりしてはならない。仕切りを設けると、液体の隆起に合せて水密シートが押し上げられ、水密シートごとゆれてしまう。また、頭部付近で波と水密シートがぶつかることになるので、空気抜きを行う必要も出てくるため、本発明の効果を得ることができない。

本発明を利用すると、環境保全に配慮しながら、単調になりがちなウォーターベッドの水圧刺激に変化をもたらすことができ、不快な船酔い現象も防止できる。

以下、本発明の実施形態を図面とともに説明する。図１は、本発明の外観図である。符号１の本体筐体と符号２の水密シートで囲まれた空間内に、水圧刺激のための装置と、液体と空気が入っている。この空間は、符号１の本体筐体と水密シートで構成してもよいし、水密シートのみで構成してもよい。水密シートのみで空間を作る即ち水密シートを袋状にする場合も、水密シートのみでは不安定であるため、金属や樹脂で作られた本体筐体を使用する。

図２は、図１のウォーターベッドの断面図Ａ−Ａ’である。本体足側、即ちＡ’側の水密シートを水平に張り、本体頭側、即ちＡ側の水密シートを持ち上げることで、符号３の液体と符号２の水密シートの間に、符号４のように空気の層を形成している。このとき、符号３の液体と符号４の空気の間に仕切りは設けない。

波が起こると、符号２の水密シートを水平に張った部分では、波によって水密シートが持ち上げられる。その様子を示した図が、図３である。符号５のように、波によって隆起した液体が、符号２の水密シートを持ち上げている。頭部付近には空気の層を形成し、船酔い現象防止構造を施しているため、水密シートが持ち上げられることはない。その様子は図４で表される。符号４の空気は圧縮性であるので、符号５の波が起きても空気が圧縮されるのみで、符号２の水密シートは揺らされることなく、頭部も安定した状態で支えられる。また、符号５の波と符号２の水密シートがぶつからないため、チャプチャプといった音が発生しないので、耳障りに感じることもない。

図５乃至図８は、本発明の水流制御機能を持ったノズルである。また、図９乃至図１２は、図５乃至図８のノズルのノズル本体用ケーシングと水車用ケーシングを一体として形成したものであり、機能は同じである。図９は図５に、図１０は図６に、図１１は図７に、図１２は図８に、それぞれ対応している。また、図７乃至図８、図１１乃至図１２に記される矢印記号は、ノズルに流入する又はノズルから流出する液体の流れを示している。

図５は、本発明のノズルの正面図である。符号７のノズル本体用ケーシングと水車用ケーシングと、内部に格納されたノズル本体と水車を結合する符号９の軸がみえる。ノズル本体と水車と軸は別に形成して結合してもよいが、初めから一体として形成してもよい。これを、水車用ケーシング側側面から見た図が、図６である。

図７は、図６の断面図Ｂ−Ｂ’である。符号８の水車用ケーシングに流入する液体が、符号１０の水車を回転させながら流出する。符号１０の水車と符号１２のノズル本体とは結合しているので、符号１０の水車とともに符号１２のノズルが回転し、符号１２の液体流通口の位置が変化する。図７の状態では、ノズル内の液体の流通はできないため液体の流通が止まった状態になるが、回転して図８のように、符号８の水車用ケーシングに開けられた液体流入口・液体流出口と、ノズルに設けられた符号１２の液体流通口が重なると、ノズル内部を液体が流通するようになり、水圧を感じられるようになる。

本発明は、ウォーターベッドに水圧刺激機能を加えたベッドにおいて、船酔い現象を軽減しつつ水圧に変化をもたらすことができる。水車の回転速度に変化を与える工夫を施せば、タタキ効果の間隔を変化させることができる。ノズル部分の液体流通口の入口・出口に角度をつけることでもタタキ効果の間隔を変化させることはできるが、製作に時間がかかることと、水圧の損失を起こすことから、ノズル部分は直線状に構成したほうがよい。

本発明のうち液体用ノズルは、水圧刺激機能付ウォーターベッドの他、プールや浴槽の壁面または底面に取り付けて直接水流を当てるジェットプール、ジェット浴槽のノズルにも利用できるほか、製品の製造現場など、液体を間欠的に流出する設備に使用できる。

従来のようにノズルからの流水を一定に保つように用いる場合は、本発明のノズルに、円柱の穴の位置を判定するセンサーを設け、円柱の穴と円筒の穴の位置が重なるように調整部材で回転させた後、水車への液体の流入を止めて水車の回転を止めるか、固定部材で固定する。例えば、本発明のノズルを使用していたが流量を一定に保つよう替えたいときは、ノズルを付け替えなくても穴の位置を固定すれば同様の効果が得られるため、新たな部品を購入するコストを抑えることができ、資源の節約にもなる。

図１は、本発明の船酔い防止構造を施したウォーターベッドの全体図である。 図２は、図１のウォーターベッドの断面図Ａ−Ａ’である。 図３は、船酔い防止構造を施していない部分の液体と水密シートの変形の様子をあらわした図である。 図４は、船酔い防止構造を施した部分の液体と水密シートの変形の様子をあらわした図である。 図５は、本発明のノズルの正面図である。 図６は、本発明のノズルを水車用ケーシング側の側面から見た図である。 図７は、図６のノズルの断面図Ｂ−Ｂ’である。 図８は、図６のノズルが液体を流通できる状態になったときの断面図Ｂ−Ｂ’である。 図９は、本発明のノズルを一体型として形成した場合の正面図である。 図１０は、図６のノズルを一体型として形成した場合の水車用ケーシング側の側面から見た図である。 図１１は、図１０のノズルを一体型として形成した場合の断面図Ｃ−Ｃ’である。 図１２は、図１０のノズルを一体型として形成した場合の、ノズルが液体を流通できる状態になったときの断面図Ｃ−Ｃ’である。

符号の説明

１ 本体筐体
２ 水密シート
３ 内部液体
４ 空気
５ 波
６ 人体
７ ノズル本体用ケーシング
８ 水車用ケーシング
９ 軸
１０ 水車
１１ ノズル
１２ 液体流通口

Claims (5)

1. 液体を満たした貯留槽の上部開口部に、可撓性と伸縮性を持った水密シートを設けたウォーターベッドにおいて、水密シートの長手方向の一端に、水面上に空気の層を持つよう外側に向けた凸部を持たせたウォーターベッド
2. 可撓性と伸縮性を持った水密シートによって形成された直方体状のバッグの、長手方向の一端に外側に向けた凸部を持たせ、内部に液体を注入する際凸部を上に向けて凸部に空気の層を持つように作られるウォーターベッド
3. 貫通する穴を側面に設けた円柱と水車を軸で連結した稼動部と、軸を外部に出しかつ液体が漏れない穴を持って水車を内包し稼動部と直交する方向に液体流入口Ａを設け、液体流入口Ａと異なる位置に液体流出口Ａを設けた水車用ケーシングと、軸を外部に出しかつ液体が漏れない穴を持って円柱を内包し側面に円柱に設けられた穴と重なる位置に液体流入口Ｂと液体流出口Ｂを設けた円柱と同径の円柱用ケーシングとで構成される液体用ノズル
4. 水車用ケーシングと円柱用ケーシングを一体にすることを特徴とする、請求項３の液体用ノズル
5. 円柱に設けた穴の位置を判定するセンサーと穴位置の調整部材を持つ、請求項３乃至請求項４の液体用ノズル

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